GBT136632000給水用聚乙烯PE管材

1、內蒙古正瑞管業(yè)有限責任公司 發(fā)布2012-01-01實施2011-11-30發(fā)布給水用聚乙烯（PE）管材Q/NZG001-2012內蒙古正瑞管業(yè)有限責任公司G 33前 言 本標準非等效采用國際標準ISO 4427：1996供水用聚乙烯管材規(guī)范。 本標準與ISO 4427：1996的主要差異為：1. 本標準僅包含PE63、PE80、PE100材料制造的管材，不包括由PE32、PE40材料制造的管材；2. 本標準增加了定義一章；3. 對管材的性能要求，增加了“斷裂伸長率”項目；4. 增加了“檢驗規(guī)則”一章； 本標準與GB/T 13663-1992給水用高密度聚乙烯（PE）管材未采用國際標準制定。

2、自本標準實施之日起，同時代替GB/T 13663-1992。 本標準的附錄A為提示的附錄。 本標準由國家輕工業(yè)局提出。 本標準由全國塑料制品標準化技術委員會歸口。 本標準起草單位：山東勝利股份有限公司塑膠事業(yè)部；參加起草單位：齊魯石油化工股份有限公司樹脂研究所、北京雪花電器集團公司北京市塑料制品廠、北京市市政工程設計研究總院 本標準主要起草人：孫遜 謝建玲 馮新書 李養(yǎng)利 劉雨生 Q/NZG001-2012給水用聚乙烯（PE）管材 1 范圍本標準規(guī)定了用聚乙烯樹脂為主要原料的材料，經擠出成型的給水用聚乙烯管材（以下簡稱“管材”）的產品規(guī)格、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸、貯存。

3、本標準還規(guī)定了原料的基本性能要求，包括分類體系。本標準適用于用PE100材料（見4.1）制造的給水用管材。管材的公稱壓力為0.32MPa1.6MPa,公稱外徑為16mm1 000 mm。本標準規(guī)定的管材適用于溫度不超過40,一般用途的壓力輸水，以及飲用水的輸送。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB/T 2918-1998 塑料試樣狀態(tài)調節(jié)和試驗的標準環(huán)境（i

4、dt ISO 291:1997）GB/T 3681-1983 塑料自然氣候暴露試驗方法GB/T 3682-1983 熱塑性塑料熔體流動速率試驗方法GB/T 6111-1985 長期恒定內壓下熱塑性塑料管材 耐破壞時間的測定方法 （eqv ISO/DP 1167:1978）GB/T 6671.2-1986 聚乙烯（PE）管材縱向回縮率的測定（idt ISO 2506:1981）GB/T 8804.2-1988 熱塑性塑料管材拉伸性能試驗方法 聚烯烴管材（eqv ISO/DIS 3504-2）GB/T 8806-1988 塑料管材尺寸測量方法 (eqv ISO 3126:1974)GB/T 130

5、21-1991 聚乙烯管材和管件炭黑含量的測定 （熱失重法）（neq ISO 6964：1986）GB/T 17219-1998 生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準GB/T 17391-1998 聚乙烯管材與管件熱穩(wěn)定性試驗方法 （eqv ISO/TR 10837:1991）GB/T 18251-2000 聚烯烴管材、管件和混配料中顏料及炭黑分散的測定方法(neq ISO/DIS 18553:1999)GB/T 18252-2000 塑料管道系統(tǒng) 用外推法對熱塑性塑料管材長期靜液壓強度的測定3 定義、符號和縮略語本標準采用下列定義、符號和縮略語。3.1 定義3.1.1 幾何定義 公

6、稱外徑 dn:規(guī)定的外徑，單位為毫米。3.1.1.2 平均外徑dem:管材外圓周長的測量值除以3.142（圓周率）所得的值，精確到0.1mm，小數(shù)點后第二位非零數(shù)字進位。 3.1.1.3 最小平均外徑 dem，min ：本標準規(guī)定的平均外徑的最小值，它等于公稱外徑dn，單位為毫米。 最大平均外徑 dem，max：本部分規(guī)定的平均外徑的最大值，單位為mm。 任一點外徑 dey：通過管材任一點橫截面測量的外徑，精確到0.1mm，小數(shù)點后第二位非零數(shù)字進位。3.1.1.6 不圓度：在管材同一橫截面處測量的最大外徑和最小外徑的差值。3.1.1.7 公稱壁厚en：管材壁厚的規(guī)定值，相當于任一點的最小壁厚

7、ey,min。 任一點的壁厚ey：任一點上管材壁厚的測量值，精確到0.1mm，小數(shù)點后第二位非零數(shù)字進位。 最小壁厚ey,min ：本標準規(guī)定的管材圓周上任一點壁厚的最小值。3.1.1.10 最大壁厚ey,max：根據最小壁厚（ey，min）的公差確定的管材圓周上任一點壁厚的最大值。3.1.1.11 標準尺寸比（SDR）：管材的公稱外徑dn與公稱壁厚en的比值。SDRdn/en3.1.2 與材料有關的定義3.1.2.1 混配料：以聚乙烯基礎樹脂加入必要的抗氧劑、紫外線穩(wěn)定劑和顏料制造而成的粒料。 LPL1) :與20、50年、概率預測97.5相應的靜液壓強度，單位為兆帕。 最小要求強度（MRS

8、）：LPL 圓整到優(yōu)先數(shù)R10或R20系列中下一個較小的值。3.1.2.4 設計應力s ：規(guī)定條件下的允許應力，MRS除以系數(shù)C，圓整到優(yōu)先數(shù)R20系列中下一個較小的值，即： s MRS/C (1)3.1.2.5 總使用（設計）系數(shù)C: 一個數(shù)值大于1的總系數(shù)，它考慮了未在預測下限中體現(xiàn)出的使用條件和管道系統(tǒng)中配件等組成部分的性質。3.1.3 與使用條件有關的定義3.1.3.1 公稱壓力（PN）：本標準中公稱壓力PN相當于管材在20時的最大工作壓力，單位為兆帕。 最大工作壓力（MOP）：管道系統(tǒng)中允許連接使用的流體的最大有效壓力，單位為兆帕。3.2 符號C: 總使用（設計）系數(shù)；dem: 平均

9、外徑；dem，max：最大平均外徑；dem，min：最小平均外徑； dn：公稱外徑 ；ey：任一點的壁厚；ey,min ：最小壁厚；ey,max：最大壁厚；ft:溫度對壓力的折減系數(shù)；ty：管材任一點的壁厚公差；LPL:與20、50年、概率預測97.5相應的靜液壓強度；s ：設計應力。3.3 縮略語MFR:熔體流動速率；MOP：最大工作壓力；MRS：最小要求強度；1） 有時稱為與20、50年的置信下限LCL。PE：聚乙烯；PN：公稱壓力；SDR：標準尺寸比。4 材料4.1 命名本標準中的聚乙烯管材料按如下步驟進行命名：4.1.1 按照GB/T 18252-2000確定材料的與20、50年、預測

10、概率97.5%相應的靜液壓強度LPL。4.1.2 按照表1，依據LPL換算出最小要求強度（MRS），將MRS乘以10得到材料的分級數(shù)。4.1.3 按照表1，根據材料類型（PE）和分級數(shù)對材料進行命名。表1 材料的命名LPL，MPaMRS，MPa材料分級數(shù)命名10.0011.19 10.0100PE 1004.2 使用混配料生產聚乙烯管材，混配料為藍色或黑色，基本性能應符合表2的要求。藍色管用材料應能保證該材料制造的管材的耐候性符合表12的要求。對于PE 63級的材料，也可采用管材級基礎數(shù)值加母料的方法生產聚乙烯管材，對材料的性能的要求自管材上取樣進行測試。表2 材料的基本性能要求序號項目要求1

11、炭黑含量1）（質量）2.0±2.52炭黑分散1）等級33顏料分散2）等級34氧化誘導時間（200），min205熔體質量流動速率(190，5Kg), g/10 min與產品標稱值的偏差不應超過±25%注 1 僅適用于黑色混配料； 2 僅適用于藍色混配料； 3 僅適用于混配料。5 產品規(guī)格5.1 本標準的管材按照期望使用壽命50年設計。5.2 輸送20的水，C最小可采用Cmin=1.25。由式（1）得到的不同等級材料的設計應力的最大允許值 見表3。表3 不同等級材料設計應力的最大允許值命名設計應力的最大允許值s，MPaPE 10085.3 管材的公稱壓力(PN)與設計應力s、

12、標準尺寸比（MRS）之間的關系為：PN=2s/(SDR-1) (2)式中：PN與s的單位均為兆帕。5.4 使用PE100等級材料制造的管材，按照選定的公稱壓力，采用表3中的設計應力而確定的公稱外徑和壁厚應分別符合表4、表5的規(guī)定。管道系統(tǒng)的設計和使用方可以采用較大的總使用（設計）系數(shù)C,此時可選用較高公稱壓力等級的管材。表4 PE63級聚乙烯管材公稱壓力和規(guī)格尺寸公稱外徑dn,mm公稱壁厚 en,mm標準尺寸比SDR33SDR26SDR17.6SDR13.6SDR11公稱壓力 MPa0.320.40.60.81.0表5 PE80級聚乙烯管材公稱壓力和規(guī)格尺寸公稱外徑dn,mm公稱壁厚 en,m

13、m標準尺寸比SDR33SDR21SDR17SDR13.6SDR11公稱壓力 MPa0.40.60.81.01.25表4PE100 級聚乙烯管材公稱壓力和規(guī)格尺寸公稱外徑dn,mm公稱壁厚 en,mm標準尺寸比SDR26SDR21SDR17SDR13.6SDR11公稱壓力 MPa0.60.81.01.251.65.5 聚乙烯管道系統(tǒng)對溫度的壓力折減當聚乙烯管道系統(tǒng)在20以上溫度連續(xù)使用時，最大工作壓力（MOP）應按式（3）計算： MOP=PN×f1 (3)式中： f1折減系數(shù)，在表5中查取。對某一材料，只要依據GB/T 18252的分析，認為較小的折減是可行的，則可以使用比表7中數(shù)值高

14、的折減系數(shù)。 表5 50年壽命要求，40以下溫度的壓力折減系數(shù)溫度，203040壓力折減系數(shù)f11.00.870.746 技術要求6.1 顏色市政飲用水管材的顏色為藍色或黑色，黑色管上應有共擠出藍色色條。色條沿管材縱向至少有三條。其它用途水管可以為藍色或黑色。暴露在陽光下的敷設管道（如地上管道）必須是黑色。6.2 外觀管材的內外表面應清潔、光滑，不允許有氣泡、明顯的劃傷、凹陷、雜質、顏色不均等缺陷。管端頭應切割平整，并與管軸線垂直。6.3 管材尺寸6.3.1 管材長度 直管長度一般為6mm、9mm、12mm，也可由供需雙方商定。長度的極限偏差為長度的0.4，0.2。 盤管盤架直徑應不小于管材外

15、徑的18倍。盤管展開長度由供需雙方商定。6.3.2 平均外徑 管材的平均外徑，應符合表6規(guī)定。對于精公差的管材采用等級B，標準公差管材采用等級A。采用等級B或等級A由供需雙方商定。無明確要求時，應視為采用等級A。表6 平均外徑 mm 公稱外徑dn,mm最小平均外徑dem，min最大平均外徑 dem，max等級A等級B1620253240506316.020.025.032.040.050.063.016.320.325.332.340.450.563.616.320.325.332.340.350.363.475.56.3.3 壁厚及偏差管材的最小壁厚ey,min等于公稱壁厚en。管材任一點的

16、壁厚公差應符合表7的規(guī)定。表7 任一點的壁厚公差最小壁厚ey,min公差ty最小壁厚ey,min公差ty最小壁厚ey,min公差ty2.03.04.04.65.36.06.67.38.08.69.310.010.611.312.012.613.314.014.615.316.016.517.017.518.018.519.019.520.020.521.021.522.022.523.023.524.024.53.04.04.65.36.06.67.38.08.69.310.010.611.312.012.613.314.014.615.316.016.517.017.518.018.519.

17、019.520.020.521.021.522.022.532.023.524.024.525.00.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.22.32.43.23.33.43.53.63.73.83.94.04.14.24.34.44.54.64.74.84.925.025.526.026.527.027.528.028.529.029.530.030.531.031.532.032.533.033.534.034.535.035.536.036.537.037.538.038.539.039.540.040.541.041.54

18、2.042.543.043.544.044.525.526.026.527.027.528.028.529.029.530.030.531.031.532.032.533.033.534.034.535.035.536.036.537.037.538.038.539.039.540.040.541.041.542.042.543.043.544.044.545.05.05.15.25.35.45.55.65.75.85.96.06.16.26.36.46.56.66.76.86.97.07.17.27.37.47.57.67.77.87.98.08.18.28.38.48.58.68.78.8

19、8.945.045.546.046.547.047.548.048.549.049.550.050.551.051.552.052.553.053.554.054.555.055.556.056.557.057.558.058.559.059.560.060.561.045.546.046.547.047.548.048.549.049.550.050.551.051.552.052.553.053.554.054.555.055.556.056.557.057.558.058.559.059.560.060.561.061.59.09.19.29.39.49.59.69.79.89.910.

20、010.110.210.310.410.510.610.710.810.911.011.111.211.311.411.511.611.711.811.912.012.112.26.4 靜液壓強度管材的靜液壓強度應符合表的要求。表8 管材的靜液壓強度序號項目環(huán)向應力，MPa要求PE 63PE 80PE 100120靜液壓強度（100h）8.09.012.4不破裂，不滲漏280靜液壓強度（165h）3.54.65.5不破裂，不滲漏380靜液壓強度（1000h）3.24.05.0不破裂，不滲漏 80靜液壓強度（165h）試驗只考慮脆性破壞。如果在要求的時間（165h）內發(fā)生韌性破壞，則按表9選擇較

21、低的破壞應力和相應的最小破壞時間重新試驗。 表9 靜液壓強度的再試驗要求PE 63PE 80PE 100應力MPa最小破壞時間h應力MPa最小破壞時間h應力MPa最小破壞時間h3.43.33.22855381 0004.64.54.44.34.24.14.016521929339453372710005.55.45.35.25.15.0-1652333324766881000-6.5 物理性能管材的物理性能應符合表10的要求。當在混配料中加入回用料擠管時，對管材測定的熔體質量流動速率與對混配料測定值之差，不應超過25。表10 管材物理性能要求序號項目要求1斷裂伸長率，3502縱向回縮率（110

22、），33氧化誘導時間（200），min204耐候性1）（管材累計接受3.5 GJ/m2老化能量后）80靜液壓強度（165h），試驗條件同表10不破裂，不滲漏斷裂伸長率，350氧化誘導時間（200），min20 1） 僅適用于藍色管材。6.6 衛(wèi)生性能用于飲用水輸配的管材衛(wèi)生性能應符合GB/T 17219的規(guī)定。7 試驗方法7.1 試樣的狀態(tài)調節(jié)和試驗的標準環(huán)境按GB/T 2918規(guī)定，溫度為（23±2），狀態(tài)調節(jié)時間為24h。試驗方法標準中由規(guī)定的按照試驗方法標準。7.2 顏色及外觀用肉眼觀察。7.3 尺寸測量7.3.1 長度用精度為1mm的鋼卷尺測量直管。7.3.2 平均外徑按GB

23、/T 8806規(guī)定測量平均外徑。7.3.3 壁厚及偏差按GB/T 8806規(guī)定測量管材的壁厚及偏差。7.4 炭黑含量按GB/T 1302規(guī)定進行。7.5 顏料及炭黑分散按GB/T 18251規(guī)定進行。7.6 氧化誘導期按GB/T 17391規(guī)定進行。試樣應取自管材的內表面。老化后試樣應取自被曝曬管材試樣的老化表面刮削0.4mm后的表面。7.7 熔體流動速率按GB/T 3682規(guī)定進行。7.8 靜液壓強度按GB/T 6111規(guī)定進行。管內外介質均為水，可采用a類型接頭或b類型接頭，仲裁時，采用a類型接頭。7.9 斷裂伸長率按GB/T 8804.2規(guī)定進行。斷裂伸長率試驗適用于管材壁厚不大于12m

24、m時。老化后試樣應取自管材被曝曬的一側。7.10 縱向回縮率按GB/T 6671.2規(guī)定進行。外徑大于200mm的管材，可以使用縱向切取的管材樣條試驗。試驗溫度為（110±2）。7.11 耐候性應采用公稱外徑32mm,SDR11的管材。當生產廠的管材規(guī)格大于公稱外徑32m時，應采用所生產的公稱外徑最小，SDR最大的管材。按GB/T 3681規(guī)定進行曝曬。然后按7.8進行靜液壓強度試驗，按7. 9進行斷裂伸長率測定，按7.6進行氧化誘導時間測定。7.12 衛(wèi)生性能應采用生產廠公稱外徑最小的管材。按GB/T 17219規(guī)定進行。8 檢驗規(guī)則檢驗分為出場檢驗和型式檢驗。8.1 出廠檢驗出廠

25、檢驗項目為6.1，6.2，6.3，以及6.4中的80靜液壓強度（165h）試驗，6.5中的斷裂伸長率、氧化誘導期時間檢驗。8.1.1 組批同一混配料、配方和工藝連續(xù)生產的同一規(guī)格管件作為一批，每批數(shù)量不超過100t。生產期7天尚不足100t，則以7天產量為一批。8.1.2 抽樣6.1，6.2，6.3檢驗按表13規(guī)定，采用正常檢驗一次抽樣方案，取一般檢驗水平I，合格質量水平（AQL）6.5檢驗。表11 抽樣方案基本單位：根批量范圍N樣本大小n合格判定數(shù)Ac不合格判定數(shù)Re1501512802815005011 2001 2013 2003 20110 0008132032508012357102

26、346811在計數(shù)抽樣合格的產品中，進行6.4中的80靜液壓強度（165h）試驗，6.5中的斷裂伸長率、氧化誘導時間。靜液壓強度和氧化誘導時間試驗數(shù)均為一個。8.2 型式檢驗型式檢驗的項目為本標準中除80靜液壓強度（165h）外的全部技術要求。8.2.1 分組及抽樣根據管材公稱外徑，按照表12，對管材進行尺寸分組。表12 管材的尺寸分組尺寸組1234公稱外徑dn ,mmdn6363dn225225dn630630dn1 000根據本標準的技術要求，選取每一組中生產廠所生產的SDR最小的最大直徑管材和最小直徑管材，并按8.1.2規(guī)定對6.1、6.2、6.3進行試驗，在檢驗合格的樣品中抽取樣品，進行